大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Hedgehog信号分子的表达

背景：Hedgehog 信号通路是一个在胚胎阶段调控多种组织器官发育的重要信号通路,在成骨发育方面具有重要的作用。但Hedgehog 信号分子在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为成骨细胞过程中的作用尚未清楚。目的：体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨分化,检测 Hedgehog 信号分子在成骨诱导分化过程中的变化。方法：从大鼠骨髓中分离得到骨髓间充质干细胞,进行地塞米松成骨诱导,通过免疫组化方法鉴定成骨的情况,Western Blot方法检测 Hedgehog 信号分子 SHH 和 IHH 在骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的表达。结果与结论：成功分离得到骨髓间充质干细胞,地塞米松诱导培养 7,14,21 d 后,Ⅰ型胶原的表达量逐渐增加;在诱导成骨分化过程中,SHH 蛋白表达升高,诱导组的表达明显高于未诱导组的表达（P 〈 0.05）,而 IHH 蛋白的表达降低,诱导组的表达明显低于未诱导组的表达（P 〈 0.05）。结果提示,Hedgehog 信号分子参与地塞米松诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的过程,且 SHH 和 IHH 在间充质干细胞诱导成骨过程中的作用有差异。     

骨髓间充质干细胞成骨分化过程中关键信号通路的调控作用

利用组织工程技术在人体内形成稳定的组织工程化骨组织并修复骨缺损,克服了传统方法中的不足,有望真正实现骨组织再生和功能重建［1］。种子细胞是组织工程研究中最基本,也是首要的环节。骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种未充分分化的类中胚层细胞,可在一定条件下定向分化为成骨细胞。作为骨组织工程的种子细胞之一,具有取材方便、对机体损伤小、免疫源性小等优点。已有的分子和遗传学研究表明,BMSCs 成骨分化及成骨细胞分化成熟及矿化过程中,多种信号通路参与调节,并最终汇聚到成骨细胞的骨特异性转录因子 Runx2／Cbfa1,影响Runx2／Cbfa1的转录和成骨分化。本文结合国内外研究成果,对与BMSCs 成骨分化和成骨细胞分化、成熟有着密切关系的信号通路的研究现状进行回顾。     

瘦素对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

背景:瘦素及其受体在中枢和外周多个部位均有表达,具有多种生物学功能,对于骨代谢有着重要的影响作用,但目前瘦素影响骨重建的机制尚未完全明了.目的:探讨瘦素对入骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03/2008-09在山西医科大学生化与分子生物学实验室完成.材料:健康志愿者髂骨骨髓由山西医科大学第二医院提供.瘦素为Sigma公司产品.方法:采用全骨髓法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,传至第3代以1×108L-1密度接种至预置盖玻片的6孔培养板中,设立3组:成骨诱导组添加原代培养液后,再加入含10-8 mol/L地塞米松、10 mmol/L β-磷酸甘油,50 mg/L维生素C的成骨诱导培养基:成骨+瘦素诱导组添加成骨诱导培养基后,再加入50 nmol/L瘦素;空白对照组仅加入含体积分数为10%胎牛血清的LG-DMEM培养液.主要观察指标:骨髓间充质干细胞表面标志表达、钙化结节染色结果、碱性磷酸酶活性,Ⅰ型胶原及骨钙素含量、骨保护素和RANKL蛋白的表达.结果:第3代骨髓间充质干细胞CD44和CD71阳性率分别为95.21%,72.31%,CD34阳性率仅为0.39%.成骨诱导21 d后von Kossa染色可见呈棕黑色的细胞外基质钙盐沉积.诱导14 d与空白对照组比较,成骨诱导组、成骨+瘦素诱导组骨髓间充质干细胞内碱性磷酸酶活性及Ⅰ型胶原、骨钙素含量均明显升高(P＜0.05);且成骨+瘦素诱导组各指标升高幅度明显高于成骨诱导组(P＜0.05).与成骨诱导组比较,成骨+瘦素诱导组骨髓间充质干细胞骨保护素蛋白的表达明显上调(P＜0.05),RANKL蛋白的表达明显下调(P＜0.05).结论:瘦素作用于人骨髓间充质干细胞后可促使其向成骨细胞分化,可能通过骨保护素/RANKL途径发挥对骨代谢的调节作用.     

姜黄素调控大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:姜黄素能明显降低破骨细胞的骨重吸收,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞形成。目的:观察不同浓度姜黄素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后采用成骨培养基进行成骨诱导,在诱导前3d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15μmol/L姜黄素。结果与结论:接种培养7d,倒置显微镜下可见分散的骨髓间充质干细胞小集落,集落细胞呈放射状生长。随培养时间延长,细胞集落增大,细胞形态为长梭形。加入成骨培养基7d后细胞形态逐渐由长梭形变为多角形,随成骨诱导时间延长形态变化更加明显。加入不同浓度姜黄素后骨髓间充质干细胞增殖无变化。姜黄素呈剂量依赖性促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及Runx-2、血红素单加氧酶1的表达。提示姜黄素能有效促进大鼠骨髓间充质干细胞早期成骨分化,其机制可能与提高干细胞血红素单加氧酶1的表达有关。     

骨髓增生异常综合征患者骨髓间充质干细胞成骨分化功能的研究

目的:研究骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)患者骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM M SC)成骨分化功能及其在M DS发病机制中的作用。方法:分离培养M DS患者及正常人的BMMSC,并在体外诱导其向成骨细胞分化;荧光定量PCR法检测BMMSC成骨分化转录因子Runt相关转录因子2(RUNX2)和Osterix的mRNA表达水平,以及成骨诱导分化第7、14、21天成骨相关基因碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨涎蛋白(Bone sialoprotein,BSP)、骨桥素(Osteopontin,OPN)和骨钙素(osteocalcin,OCN)的mRNA表达情况;碱性磷酸酶活性检测试剂盒检测成骨诱导第3、7、10天ALP活性;茜素红染色观察诱导分化第21天钙结节形成情况。结果:低危MDS组BMMSC成骨分化转录因子RUNX2和Osterix mRNA表达水平较正常对照组均明显降低(P0.05),成骨诱导分化第3天低危MDS组ALP活性水平明显低于正常对照组(P0.05),成骨诱导分化第21天茜素红染色显示,低危MDS组钙结节含量也明显少于正常对照组(P0.05)。在成骨诱导分化不同时间点成骨早期标志ALP、BSP和后期标志OPN、OCN在低危MDS组中的mRNA表达水平也显著降低(P0.05),而高危MDS组在一系列成骨分化检测指标上与正常对照组之间没有统计学差异。结论:低危MDS组BM MSC成骨分化能力明显减弱,而高危M DS组相对正常。异常的成骨分化功能可能是造成低危组M DS骨髓支持造血能力减弱的重要原因。     

中药诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:某些中药可以诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化.骨髓间质干细胞向成骨分化的潜能,与中药治疗骨质疏松症、骨折、骨坏死、骨缺损等骨相关疾病有着理论上的相通性.目的:了解中药诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的发展现状,为进一步的研究奠定基础.方法:由第一作者检索2000-01/2010-06中国期刊全文数据库(CNKI)(http://www.cnki.net/)及Pubmed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed).中文检索词为"中药,骨髓间充质干细胞,成骨分化".英文检索词为"chinese herb,mesenchymal stem cells,osteogenic differentiation".文献检索语种限定为中文和英文,纳入中药单体、单味中药、中药复方等及其含药血清在体内或体外对人或动物骨髓间充质干细胞成骨分化作用的研究文献,排除重复研究.结果与结论:共纳入32篇文献,有关骨髓间充质干细胞研究背景的文献2篇;有关单味中药的文献5篇,其中补肾药4篇,补气药1篇;有关中药复方的文献10篇,其中补肾方6篇,补肾活血方4篇;有关中药有效组分的文献15篇.补肾、补气及活血类中药可以诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,但以补肾类中药为主,在一定程度上阐释了"肾主骨"理论的科学内涵,并为体外大量扩增骨髓间充质干细胞、促成骨分化及组织工程骨提供了更多的种子细胞来源.     

中药诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景：某些中药可以诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化。骨髓间质干细胞向成骨分化的潜能,与中药治疗骨质疏松症、骨折、骨坏死、骨缺损等骨相关疾病有着理论上的相通性。目的：了解中药诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的发展现状,为进一步的研究奠定基础。方法：由第一作者检索2000-01/2010-06中国期刊全文数据库（CNKI）（http：//www.cnki.net/）及Pubmed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）。中文检索词为＂中药,骨髓间充质干细胞,成骨分化＂。英文检索词为＂chinese herb,mesenchymalstem cells,osteogenic differentiation＂。文献检索语种限定为中文和英文,纳入中药单体、单味中药、中药复方等及其含药血清在体内或体外对人或动物骨髓间充质干细胞成骨分化作用的研究文献,排除重复研究。结果与结论：共纳入32篇文献,有关骨髓间充质干细胞研究背景的文献2篇;有关单味中药的文献5篇,其中补肾药4篇,补气药1篇;有关中药复方的文献10篇,其中补肾方6篇,补肾活血方4篇;有关中药有效组分的文献15篇。补肾、补气及活血类中药可以诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,但以补肾类中药为主,在一定程度上阐释了＂肾主骨＂理论的科学内涵,并为体外大量扩增骨髓间充质干细胞、促成骨分化及组织工程骨提供了更多的种子细胞来源。     

钛颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响

目的：钛合金假体磨损产生的钛颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化所造成影响可能是假体松动的原因之一．总结钛颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化影响的研究近况。 资料来源：应用微机检索Medline1980—01／2005-12相关钛颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化影响的文献，检索词“mesenchymal stem cells，bone marrow，osteogenesis，titanium，wear particles”，并限定文献语言种类为English。同时微机检索中国期刊全文数据库2000—01／2005—12相关钛颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化影响方面的文献。检索词为“间充质干细胞，骨生成，钛”，并限定语言种类为中文。 资料选择：对资料进行初审，并开始查找全文。纳入标准：①钛颗粒与假体松动。②钛颗粒与骨髓间充质干细胞成骨分化能力的关系。排除标准：综述文献、重复研究、Meta分析类文章。 资料提炼：共收集到96篇关于钛颗粒与假体松动以及钛颗粒与骨髓间充质干细胞成骨分化能力关系的文献，纳入15篇符合标准的文献。 资料综合：钛及其合金具有优秀的生物相容性、超强的耐腐蚀性和较低的弹性模量等优点而被广泛应用。有研究显示，金属颗粒引发假体周围的无菌性炎症是导致其松动的重要原因。然而，假体的长期稳定需要骨与假体的紧密长入，而这需要假体周围的骨髓间充质干细胞的成骨转化。钛颗粒可以通过影响间充质干细胞的增殖并引起间充质干细胞的凋亡而使骨髓中的间充质干细胞数量减少。除了钛颗粒本身以外，由钛颗粒作用于细胞后所产生并释放的可溶性细胞因子对骨髓间充质干细胞的活性也具有抑制作用。而这方面的作用机制还有待于进一步的研究。 结论：钛颗粒对骨髓间充质干细胞本身的活力以及向成骨细胞分化能力等方面均有负面的作用，这可能是钛合金人工关节假体松动的原因之一。     

脉冲电磁场对小鼠骨髓间充质干细胞体外成骨分化的影响

背景:间充质干细胞的增殖分化缺乏可调控性,结合适当载体后不能高效增殖分化是阻碍其进入临床的瓶颈.脉冲电磁场若能有效调控干细胞向骨源细胞分化将具有重要的临床价值.目的:观察脉冲电磁场刺激后,小鼠骨髓间充质干细胞体外成骨分化情况.设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2004-0512007-10在华中科技大学同济医学院附属普爱医院骨科实验室完成.材料:BALB/C小鼠20只,由同济医学院实验动物中心提供.脉冲电磁场发生器由海军工程大学电机系设计与制造.方法:无菌分离小鼠双侧股骨,Percoll密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞,再用贴壁筛选法纯化扩增.取生长良好的第3代细胞,调整细胞密度为2×10~7L~(-1)接种于6孔板,分成4组:空白对照组加入完全培养基组;脉冲电磁场组给予50 Hz、正弦波形、强度1 mT的脉冲电磁场辐射,2次/d,30 min/次,间隔12 h,共10 d;成骨诱导组加入含地塞米松、甘油磷酸钠、VitC的完全诱导培养基;脉冲电磁场+成骨诱导组给予相同的脉冲电磁场辐射后加入完全诱导培养基.主要观察指标:骨髓间充质干细胞的分化情况.结果:碱性磷酸酶染色结果显示,干预10 d后,空白对照组为阴性;脉冲电磁场组呈弱阳性:成骨诱导组呈阳性;脉冲电磁场+成骨诱导组呈强阳性.与空白对照组比较,成骨诱导组、脉冲电磁场+成骨诱导组I型胶原免疫组化染色吸光度值均明显升高(P<0.05,P<0.01).结论:50 Hz、正弦波形、强度1 mT脉冲电磁场干预一定时间后,能够增强小鼠骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶及I型胶原的表达,促进其分化成骨.     

Wnt信号分子诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化

背景:间充质干细胞可向神经方向转化,但分子机制目前不清楚.目的:观察Wnt3a和Wnt5a在骨髓间充质干细胞向神经细胞分化过程中的作用.方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传代后通过形态学和流式细胞仪检测细胞表面标志物CD14,CD44,CD9,CD34,CD45表达.采用碱性成纤维细胞生长因子分别联合Wnt3a和Wnt5a的诱导方案,免疫组织化学法和RT-PCR检测Wnt3a、Wnt5a在骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化过程中的作用.结果与结论:骨髓间充质干细胞为长梭形,表面标志物CD9,CD44高表达,CD34,CD45低表达.诱导后细胞Wnt3a诱导组巢蛋白,神经元特异性烯醇化酶呈阳性,而胶质纤维酸性蛋白无明显表达,细胞活力良好.Wnt5a诱导组巢蛋白呈弱阳性表达,而神经元特异性烯醇化酶及胶质纤维酸性蛋白阴性.RT-PCR结果显示Wnt3a诱导组巢蛋白在诱导前后均有表达,神经元特异性烯醇化酶在诱导后5 d可见明显的扩增条带,10 d后更加明显.胶质纤维酸性蛋白在诱导10 d后出现较弱的扩增条带.提示Wnt3a分子能够促进体外培养的间充质干细胞向神经元样细胞分化.     

诱导大鼠骨髓间充质干细胞表达神经胆碱乙酰化转移酶

目的:胆碱乙酰化转移酶是胆碱能神经系统功能变化的重要标记。观察大鼠骨髓间充质干细胞表达神经胆碱乙酰化转移酶的情况,探讨其定向诱导分化为特异胆碱能神经元的有效条件。方法:实验于2006-09/2007-05在暨南大学医学院血液病研究完成。①实验方法:SD大鼠颈椎脱臼处死,无菌条件下取股骨,从骨髓中分离间充质干细胞,待80%～90%融合后胰酶消化传代。体外培养传3代后,向胆碱乙酰化转移酶阳性神经细胞进行诱导分化。实验Ⅰ组:DMEM/F12 0.1mmol/L2-巯基乙醇 1mmol/L维甲酸诱导2d。实验Ⅱ组:体积分数为0.1的胎牛血清 10μg/L碱性成纤维细胞生长因子 0.1mmol/L2-巯基乙醇预诱导2d,换液后再加入1mmol/L维甲酸、10μg/L表皮生长因子、10μg/L神经生长因子继续诱导7d。实验Ⅲ组:在Ⅱ组方案的基础上加入1250u/mLHeparin。空白对照组不作任何处理。②实验评估:观察间充质干细胞诱导后的形态变化;诱导9d,采用RT-PCR检测及凝胶电泳分析实验Ⅱ组胆碱乙酰化转移酶mRNA的表达;诱导2,9d,以CY3间接免疫荧光法检测各组胆碱乙酰化转移酶阳性细胞分化情况。结果:①骨髓间充质干细胞诱导后形态学变化:诱导1d细胞形态逐渐由长梭形变为圆形或椭圆形,折光性及立体感增强,部分细胞可见突起开始形成;诱导2d细胞突起伸长,胞间或细胞与间质可形成连接;诱导9d细胞突起变粗,胞浆内分泌颗粒增加并见胞核。②胆碱乙酰化转移酶mRNA的表达:诱导后的细胞高表达胆碱乙酰化转移酶mRNA。③胆碱乙酰化转移酶阳性分化细胞检测:实验Ⅱ组胆碱乙酰化转移酶阳性分化细胞表达率为80%～90%,明显高于实验Ⅰ组的50%～70%,且细胞生长状态较好;实验Ⅲ组细胞脱壁死亡率最高,亦有较高的胆碱乙酰化转移酶阳性分化细胞表达率。结论:①鼠骨髓间充质干细胞能被转化为表达神经胆碱乙酰化转移酶的细胞。②胎牛血清、碱性成纤维细胞生长因子、2-巯基乙醇预诱导后,再加入维甲酸、表皮生长因子、神经生长因子继续诱导是分化为特异胆碱能神经元的有效条件。     

体外培养大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化:Wnt3a信号分子的诱导作用

背景:Wnt信号通路是细胞增殖分化的关键调控环节.已有证据显示此通路参与了对神经前体细胞增殖、分化以及决定细胞命运的调控.目前有关Wnt信号通路对间充质干细胞向神经元样细胞分化的作用还少见报道.目的:寻找促进间充质干细胞向神经元样细胞分化的Wnt信号分子.方法:采用密度梯度离心法在体外分离培养SD大鼠股骨间充质干细胞并培养.传代后通过形态学和流式细胞学检测细胞表面标志物CD29、CD44、CD34、CD45,筛选并鉴定培养细胞.采用神经营养因子碱性成纤维细胞生长因子分别联合Wnt3a和Wnt5a诱导方案,通过免疫组化和RT-PCR的方法比较Wnt3a、Wnt5a在间充质干细胞向神经元样细胞分化过程中的作用,以碱性成纤维细胞生长因子单独培养为对照.结果与结论:间充质干细胞经培养、传代后,细胞贴壁生长,形态均一,呈长梭形,流式细胞学检测细胞表面标志物CD29、CD44高表达,CD34、CD45低表达.Wnt3a诱导后细胞巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶呈阳性,胶质纤维酸性蛋白无明显表达,诱导后细胞的活力良好;Wnt5a诱导组及对照组巢蛋白呈弱阳性表达,神经元特异性烯醇化酶及胶质纤维酸性蛋白阴性.RT-PCR结果显示,Wnt3a诱导组巢蛋白在诱导前后均有表达,神经元特异性烯醇化酶在诱导后5d可见明显的扩增条带,10d后更加明显;胶质纤维酸性蛋白在诱导10d后有比较弱的扩增条带出现.结果说明Wnt3a分子能够促进体外培养的间充质干细胞向神经元样细胞分化.     

大鼠骨髓和脂肪来源间充质干细胞的成骨特性比较

背景:尽管骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞均具有向骨和软骨分化潜能,但终究带有各自来源组织的特点,那么是否意味着两者在非基因影响下成骨特性存在一定差异呢?目的:比较大鼠骨髓和脂肪来源的间充质干细胞在体外成骨分化中的特性区别。设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-07/2008-03在中国科学院昆明动物研究所国家级重点实验室完成。材料:6周龄和18周龄SD大鼠各2只,分别用于制备骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞。方法:选取第3代骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞,按5×107L-1接种后各分为2组:诱导组加入含10-8mol/L地塞米松、10mol/Lβ-甘油磷酸、50mg/L维生素C的成骨诱导培养基1.5mL,未诱导组不加入成骨诱导培养基。主要观察指标:碱性磷酸酶染色与茜素红染色结果,碱性磷酸酶和骨钙素定量分析结果。结果:成骨诱导7,14d,经诱导的骨髓基质干细胞和脂肪间充质干细胞呈碱性磷酸酶阳性,有钙结节形成,未诱导组呈阴性。成骨诱导3,7,10d,未诱导组间比较碱性磷酸酶及骨钙素含量均基本相似(P>0.05);与未诱导组比较,脂肪间充质干细胞诱导组碱性磷酸酶及骨钙素含量均明显升高(P<0.05),骨髓间充质干细胞诱导组升高幅度更为显著(P<0.001)。结论:大鼠骨髓来源间充质干细胞体外成骨性能强于脂肪来源间充质干细胞,在骨组织工程种子细胞的选用中应优先考虑前者。     

骨髓间充质干细胞中大鼠白细胞介素10复制缺陷型重组腺病毒的表达

背景:研究显示,白细胞介素10在脓毒症等炎性疾病发挥了抑制炎症反应、促进疾病转归的重要作用。目的:构建大鼠白细胞介素10重组腺病毒,并以骨髓间充质干细胞为基因载体,观察外源基因在细胞中的表达情况。方法:采用反转录-聚合酶链反应方法从SD大鼠新鲜脾脏组织中提取出的总RNA中克隆大鼠白细胞介素10基因,通过AdEasy系统成功包装、扩增并纯化出含目的基因的重组腺病毒颗粒。取大鼠骨髓细胞,利用密度梯度离心法和贴壁法分离并扩增骨髓间充质干细胞,并使用流式细胞仪进行表型鉴定。以不同感染倍数的Ad.rIL-10/Ad.GFP感染骨髓间充质干细胞,在荧光显微镜下观察感染效率,并用反转录-聚合酶链反应和Weaternblot方法检测目的基因在大鼠骨髓间充质干细胞中的表达。结果与结论:成功构建了重组腺病毒Ad.rIL-10,计算病毒滴度为6.0×1010pfu/mL。重组腺病毒Ad.rIL-10对骨髓间充质干细胞有较高的转染效率,当感染复数=200时为70%。提示含外源基因大鼠白细胞介素10的骨髓间充质干细胞持续高效地表达目的基因,是基因治疗的良好细胞载体。     

大鼠骨髓间充质干细胞的培养与鉴定

背景：骨髓间充质干细胞在骨髓中含量极低,体外培养难度较大。体外分离培养纯度高、活力强、生物特性均一的间充质干细胞,对组织工程及细胞的体内、体外实验显得至关重要。目的：建立大鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化方法,并进行细胞形态学观察、表面标志物鉴定及多向分化能力检测。方法：通过全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,进行形态学观察,绘制生长曲线,细胞周期分析,流式细胞仪检测细胞表面标记物,分别向成骨、成脂方向诱导分化。结果与结论：大鼠骨髓间充质干细胞生长以梭形细胞为主,呈放射状排列的细胞集落,细胞生长旺盛,可连续稳定传代10代以上。生长曲线及细胞周期显示骨髓间充质干细胞符合正常细胞生长特征且生长活跃。第3代骨髓间充质干细胞CD44,CD90,CD105均呈阳性表达,而CD34,CD45呈阴性表达。成脂、成骨诱导后,油红O染色、碱性磷酸酶染色、von Kossa法染色和茜素红染色均呈阳性。全骨髓贴壁培养法操作简单,可大量分离、纯化、扩增骨髓间充质干细胞,所获细胞具有间充质干细胞的一般生物学特性,经诱导培养后具有多向分化潜能。实验所用的全骨髓贴壁法法为组织工程提供充足的种子细胞来源具有重要的现实意义。     

大鼠骨髓间充质干细胞的原代培养条件

背景:间充质干细胞适合生长、堵养的条件尚不十分明确,目前对于间充质干细胞的分离纯化以及体外培养亦没有统一的方法,而培养出生长状态良好、数量足够多的大鼠骨髓间充质干细胞是进行以上实验的重要前提.目的:寻求适宜有效的大鼠骨髓间充质干细胞体外培养条件,观察培养的间充质干细胞生物学特性.设计、时间及地点:分组对比观察.实验于2007-04/09在重庆医科大学附属第一医院实验中心完成.材料;6～8 周龄雄性Wistar大鼠1只,体质量120 g,用于间充质干细胞的分离及培养.方法:采用仝骨髓培养法获取间充质干细胞,按不同接种密度(1×106,5×105,1×105,5×104,1×104 cm2)、血清体积分数(体积分数5%,10%,15%的胎牛血清)、首次换液时间(接种后6,12,24,48,72 h)及pH值(分别为7.0～7.1,7.1～7.2,7.2～7.3,7.3～7.4,7.4～7.5)分组接种,10 d后进行活细胞计数.主要观察指标:不同培养条件对间充质干细胞生长的影响;倒置显微镜下观察原代及传代间充质干细胞的形态变化;采用四甲基偶氮唑盐法绘制细胞的生长曲线,并计算细胞倍增时间;常规SABC免疫组织化学法检测传代间充质干细胞CD44、CD34的表达;流式细胞仪检测传代间充质干细胞生长周期.结果:①以1×106,5×105cm2密度接种的细胞数较多,余3种接种密度获得细胞数明显低于上述2种密度(P＜0.05).首次换液时间为48 h获得的细胞数量最多,各组间相比,差异有显著性意义(P＜0.05).体积分数5%血清组较体积分数10%、15%血清组细胞数量少(P＜0.05).pH值为7.1～7.2,7.2～7.3的培养液细胞生长活跃,细胞数量多,以pH值为7.0～7.1和pH 7.4～7.5培养的细胞生长缓慢,数量较少.②刚接种的间充质干细胞呈圆形,培养6～8 h后开始贴壁,呈纺锤状或类圆形;约10 d左右细胞基本汇合长满瓶底;传代后,细胞形态以梭形为主;经过一二次传代后,细胞呈放射状或平行排列,形态趋于一致.③传代一二天细胞生长缓慢,生长停滞期:自3 d起,细胞生长进入对数生长期,四五天达到高峰:之后进入平台期,细胞倍增时间约为39.5 h.④传代间充质干细胞存在CD44抗原表达,而CD34呈阴性表达.⑤传代后82.93%的间充质干细胞处于G0/G1期,G2+M+S期细胞占17.07%.结论:细胞较佳接种密度为5×105cm2,合适血清体积分数为10%,首次换液时间为48 h,pH值为7.2左右;在适宜的培养条件下,间充质干细胞在体外生长状态良好,增殖速度快.     

pDsRed-C1-CDNF真核表达载体在大鼠骨髓间质干细胞中的表达

背景:骨髓间质干细胞是一类具有多向分化能力的成体干细胞,目前,已有将其作为细胞载体对帕金森病进行治疗的相关报道.目的;构建pDsRed-C1-CDNF真核表达载体,并诱导其在大鼠骨髓间质干细胞中表达.方法:通过RT-PCR的方法从小鼠组织中扩增出CDNF基因片段,并在其两端引入Xho I、BamH I限制性内切酶酶切位点,然后将其克隆至pDsRed-C1真核载体,构建pDsRed-C1-CDNF真核表达载体,并通过Lipofectin2000将其转染至大鼠骨髓间质干细胞中.结果与结论:pDsRed-C1-CDNF真核表达载体经双酶切、单酶切、PCR及测序验证正确,提示已成功构建pDsRed-C1-CDNF真核表达载体并已转染至大鼠骨髓间质干细胞中.     

大鼠骨髓间充质干细胞的培养与鉴定

背景:骨髓间充质干细胞在骨髓中含量极低,体外培养难度较大.体外分离培养纯度高、活力强、生物特性均一的间充质干细胞,对组织工程及细胞的体内、体外实验显得至关重要.目的:建立大鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化方法,并进行细胞形态学观察、表面标志物鉴定及多向分化能力检测.方法:通过全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,进行形态学观察,绘制生长曲线,细胞周期分析,流式细胞仪检测细胞表面标记物,分别向成骨、成脂方向诱导分化.结果与结论:大鼠骨髓间充质干细胞生长以梭形细胞为主,呈放射状排列的细胞集落,细胞生长旺盛,可连续稳定传代10代以上.生长曲线及细胞周期显示骨髓间充质干细胞符合正常细胞生长特征且生长活跃.第3代骨髓间充质干细胞CD44,CD90,CD105均呈阳性表达,而CD34,CD45呈阴性表达.成脂、成骨诱导后,油红O染色、碱性磷酸酶染色、von Kossa法染色和茜素红染色均呈阳性.全骨髓贴壁培养法操作简单,可大量分离、纯化、扩增骨髓间充质干细胞,所获细胞具有间充质干细胞的一般生物学特性,经诱导培养后具有多向分化潜能.实验所用的全骨髓贴壁法法为组织工程提供充足的种子细胞来源具有重要的现实意义.